Кисикова А.Ж.
Карагандинский государственный университет имени академика Е.А. Букетова

Научно-технический прогресс в отраслях минерально-сырьевого комплекса

В Казахстане начата реализация Государственной программы по форсированному индустриально-инновационному развитию на 2010-2014 годы, в рамках которой предусмотрено и дальнейшее устойчивое развитие электроэнергетики как важнейшей инфраструктурной отрасли экономики страны. В соответствии с целевыми индикаторами программы планируется довести выработку электрической энергии в 2014 году до 97,9 миллиарда кВтч при прогнозируемом объеме потребления 96,8 миллиарда кВтч. Утвержден баланс производства-потребления электроэнергии на 2010-2015 годы, в основе которого учтены поставленные перед отраслью задачи. В частности, в план мероприятий по реализации отраслевой программы включены 13 проектов строительства новых генерирующих мощностей, расширения и модернизации действующих мощностей, развития электросетевых объектов.

Учитывая вновь вводимые и реконструируемые генерирующие мощности в электроэнергетике угледобывающие компании республики наметили в предстоящее десятилетие увеличить объемы добычи угля более чем 1,5 раза, с 94,3 млн. по 152 млн. в год. Около 50% из них будет сжигаться на электростанциях Казахстана. В этой связи главными направлениями по повышению качества угольной продукции перед угледобывающими компаниями должны стать модернизация производства, внедрение новой техники и технологии добычи угля, позволяющих вести селективную выемку угольных и породных прослоев.

На примере взаимосвязи динамики развития двух отраслей – электроэнергетики и угольной промышленности можно четко проследить, что связь между природой и человеческим обществом с его потребностями в материалах и энергии осуществляется через технические знания и средства, а роль НТП сводится преимущественно к формированию вариантов освоения минеральных ресурсов. Действительно, именно НТП доставляет нам знания о богатствах недр как потенциальных, так и пригодных к современному промышленному использованию, задавая критерии подобной пригодности. Таким образом, НТП очерчивает круг исходного разнообразия вариантов развития объекта освоения. При этом сходные технические решения могут использоваться в разных условиях и применительно к нескольким видам минеральных ресурсов, хотя, конечно, выбор той или иной технологической схемы в большой мере определяется исходными природными свойствами ресурса (его химическим составом, фазовым состоянием и т.п.).

Общая наблюдаемая тенденция такова: по мере движения ресурса к потребителю роль естественных факторов постепенно сокращается, а техногенных возрастает. Она приводит к постепенному нивелированию исходного различия как свойств минеральных ресурсов, так и производственных затрат.

Развитие НТП в области освоения минеральных ресурсов имеет специфику, обусловленную в первую очередь свойствами самого предмета труда. Суть освоения сводится к извлечению локально ограниченного запаса полезного ископаемого с не зависящим от человека составом в естественных условиях его залегания и в его последующей трансформации в пригодный к конечному использованию производственный ресурс.

Локальная ограниченность минерального ресурса означает неизбежное уменьшение запасов данного месторождения (бассейна) и в конечном счете его полное исчерпание. При условиях постоянства способов и технических средств разработки и преобразования ресурса геологически предопределенный состав запасов задает постепенное ухудшение качества добываемых рудных полезных ископаемых. Иными словами, при неизменном техническом уровне отрасли минерально-сырьевой комплекс имеет тенденцию снижения показателей эффективности производства вплоть до полного исчерпания объекта своей деятельности.

Такое свойство резко отличает сырьевые отрасли от обрабатывающих отраслей. В нашем случае НТП не просто средство эффективного развития, а жизненно необходимый фактор. В итоге НТП в освоении сырьевых ресурсов призван создавать средства для производства меняющего свои свойства продукта в изменяющихся и расширяющих при этом свое разнообразие условиях.

В области добычи полезных ископаемых НТП имеет своей целью решение двух групп задач. Первая группа: создание новых технических средств для разработки традиционных месторождений минерального ресурса. В рамках этой группы могут быть выделены следующие цели.

1. Улучшение технико-экономических показателей новой техники по сравнению с действующей. Речь здесь идет о снижении затрат труда и капитала на единицу добываемого сырья, об уменьшении удельного расхода энергии, топлива, различных материалов, сокращении потерь полезного ископаемого при его добыче, о повышении надежности работы оборудования и т.п. Главная решаемая здесь задача — рост народнохозяйственной эффективности добычи сырья.
2. Гибкое реагирование на изменение разнообразных и быстро меняющихся условий добычи. Основная задача — создание технических средств, адекватных подвергаемому производственному воздействию объекту. Конкретно — учет в конструкциях машин и механизмов при выборе технических решений всего набора специфических условий данного месторождения и прогнозируемой динамики. С экономической точки зрения НТП в этом случае отражается в меньшей, чем природные условия, дифференциации затрат, существенно более благоприятной динамике показателей эффективности по сравнению с изменениями во времени естественных условий разработки месторождений и качества полезного ископаемого.
3. Значительное улучшение условий труда людей, занятых извлечением сырья. Добыча полезных ископаемых нередко представляет собой тяжелый физический труд в весьма неблагоприятных условиях. Особенно выделяется здесь подземная технология, где к перечисленному добавляется проблема безопасности ведения горных работ. Эти проблемы настолько остры, что, по мнению некоторых исследователей, непривлекательность труда может явиться принципиальным препятствием к наращиванию производства многих видов сырья. НТП здесь направлен на распутывание клубка экономических, социальных, моральных проблем.
4. Компенсация или значительное снижение воздействия горнодобывающего производства на окружающую среду. НТП обязан рассматривать вопросы уменьшения экологической нагрузки как приоритетные. Зачастую этот принцип вступает в противоречие с другими задачами. Так, весьма экономичный открытый способ разработки твердых полезных ископаемых вызывает, как правило, крупные отрицательные воздействия на природу, гораздо более значительные, чем дорогой и опасный подземный способ.

Вторая группа задач — создание технических средств и способов эффективной разработки нетрадиционных ресурсов. За счет этого достигается расширение минерально-сырьевой базы, необходимое ввиду исчерпания традиционных месторождений полезных ископаемых. В данной группе решаются следующие задачи.

1. Значительный, революционный скачок эффективности добычи сырья, что делает оправданной и целесообразной разработку ранее считавшихся забалансовыми (неэкономичными) месторождений.
2. Создание технической возможности добычи в принципиально новых климатических или горно-геологических условиях.
3. Использование в качестве основы для получения привычного минерального сырья новых или применявшихся в других целях минерального ресурса. Данное направление связано, как правило, и с существенным прогрессом в области переработки сырья.

Перечисленные в самом общем виде задачи НТП в горно-добывающем производстве накладывают отпечаток на специфику его проявлений. Во-первых, принципиально важна специализация горной техники с расчетом ее эффективного применения в определенной, нередко узко ограниченной области. Во-вторых, дифференциация условий применения техники здесь такова, а трудности для широкого использования ее столь значительны, что технологически сам характер производства может очень сильно варьировать даже в рамках одной отрасли (например, комплексная механизация в одних условиях и львиная доля ручного труда в других). В-третьих, отсюда следует, что вытеснение старой техники и технологии новыми происходит не везде, а в определенной сравнительно небольшой сфере ее использования. В-четвертых, эффективность такого вытеснения или замещения убывает со временем, поскольку оно начинается с той части сферы, где эффект замещения наибольший. В-пятых, границы распространения технологических способов и средств зачастую определяются социальными и экологическими ограничениями, а не чисто экономическими соображениями. В-шестых, прогресс технологии в принципе не только вызывает улучшение их технико-экономических показателей, но и значительно расширяет ресурсную базу данного производства.

Как известно, НТП протекает в двух наиболее распространенных формах. Первая - это эволюционное развитие, когда происходит постепенное улучшение различных параметров техники в рамках неизменных технических идей. Вторая - переход к использованию новых технологических принципов, скачком меняющий показатели производства. Во взаимодействии с описанной выше тенденцией динамики природных факторов освоения минеральных ресурсов возникает следующая картина.

В условиях эволюционного развития НТП в конкретной области он в лучшем случае способствует стабилизации технико-экономических показателей производства либо замедляет природообусловленную негативную динамику этих показателей. Революционный переход к новым технологиям вызывает обычно скачок показателей производительности, эффективности и т.п., обеспечивающий их приемлемую величину на более или менее длительный период времени. К концу этого периода достигнутый прогресс «съедается» природными факторами.